Улучшение эффективности системы вентиляции картера на этапе проектирования и доводки высокофорсированного автомобильного дизеля тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Андриянов Сергей Михайлович

• Андриянов Сергей Михайлович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Андриянов Сергей Михайлович

Оглавление

Стр.

Перечень условных обозначений

Введение

Глава 1. Состояние изучаемого вопроса

1.1. Анализ существующих проблем при проектировании закрытой СВК, литературный и патентный обзор

1.2. Обзор конструктивных особенностей компонентов СВК высокофорсированных автомобильных дизелей

1.3. Анализ расчетно-экспериментальных исследований процессов протекающих в СВК

1.4. Выводы по 1 главе, обобщение требований и критериев оценки работоспособности и эффективности СВК

Цель и задачи исследования

Глава 2. Теоретическое исследование

2.1. Термодинамический расчет двигателя и анализ эффективных показателей

2.2. Анализ теплового и НДС поршня и гильзы цилиндров

2.3. Газодинамический анализ прорыва КГ через ЦПГ

2.4. Выводы по главе 2, требования к компонентам СВК 91 Глава 3. Разработка конструкции закрытой СВК

3.1. Разработка и анализ конструкции компонентов закрытой СВК на базе установленных современных численных значений к обобщенным требованиям и критериям работоспособности и эффективности системы

3.2. Выбор компонентов закрытой СВК

3.3. Выводы по главе 3 103 Глава 4. Экспериментальные исследования закрытой СВК

4.1. Программа и методика стендовых безмоторных испытаний

маслоотделителей СВК

4.2. Программа и методика стендовых моторных испытаний закрытой СВК

4.3. Испытательное оборудование и оценка точности экспериментальных исследований

4.4. Стендовые безмоторные испытания маслоотделителей

4.5. Стендовые моторные испытания закрытой СВК

4.6. Выводы по главе 4 122 Основные результаты работ 123 Литература 127 Приложение

Перечень условных обозначений

Сокращения:

ВВВ - выбросы вредных веществ

ВМТ - верхняя мертвая точка

ВСХ - внешне-скоростная характеристика

ГБЦ - головка блока цилиндров

ГММ - главная масляная магистраль

ДВС - двигатель внутреннего сгорания

КТТТМ - кривошипно-шатунный механизм

НДС - напряженно-деформированное состояние

НМТ - нижняя мертвая точка

СВК - система вентиляции картера

ОГ - отработавшие газы

ОНВ - охладитель наддувочного воздуха

ПО - программное обеспечение

УПКВ - угол поворота коленчатого вала

ЦШ - цилиндропоршневая группа

КГ - картерные газы

КС - камера сгорания

КП - картерное пространство

ТКР - турбокомпрессор

ТНВД - топливный насос высокого давления

CFD - Computational Fluid Dynamics modeling

(вычислительное моделирование гидродинамики) Остальные обозначения, кроме общепринятых в научно-технической литературе, разъяснены в тексте диссертации.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Улучшение эффективности системы вентиляции картера на этапе проектирования и доводки высокофорсированного автомобильного дизеля»

Введение

Актуальность работы в целях защиты окружающей среды от загрязнения продуктами сгорания во многих странах действуют как национальные, так и международные стандарты, ограничивающие предельно допустимое содержание вредных веществ в ОГ ДВС. Однако, в процессе сгорания топлива в двигателе, часть продуктов сгорания проникает через зазор между поршнем и цилиндром попадая в КП двигателя, где смешивается с масляным туманом, превращаясь в КГ. Во избежание возникновения в КП значительного избыточного давления, отрицательно влияющего на герметичность уплотнений в двигателе, КГ выводят в атмосферу. В современном машиностроении почти все производители большегрузных автомобильных двигателей применяют закрытые СВК, которые в отличие от открытого исполнения не наносят вред окружающей среде [18].

В 1990-х ВВВ с ОГ дизелей были существенно уменьшены за счет использования каталитических нейтрализаторов ОГ и систем рециркуляции, совершенствования рабочего процесса, применения противосажевых фильтров, а уровень выброса КГ в дизельных двигателях остался относительно постоянным. Поэтому доля выбросов из картера, в случае открытого исполнения, стала более весомой и может составлять от 10% до 25% всех выбросов из двигателя, в зависимости от его состояния и режима работы [35].

Контакт внутрицилиндровых высокотемпературных газов с маслом, в связи с их прорывом в картерную полость, вызывает образование токсичных веществ. Поэтому открытые СВК отходят в прошлое. Требуется разработка и использование только замкнутых (закрытых) СВК пространства [28, 49].

Экологические показатели дизельных двигателей регламентируются в Европе Правилами ООН №49 с соответствующими поправками и дополнениями. Технический регламент «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации вредных (загрязняющих) веществ» требует выполнение требований Правил Российскими производителями двигателей с воспламенением от сжатия. [49, 102].

Подобные требования влияют на устройство самих двигателей, требуют введения новых конструктивных элементов, реализующих тот или иной способ снижения ВВВ с ОГ. Последнее касается и систем вентиляции КГ. В частности, п. 3.4.9 ГОСТ Р 51998-2002 «Дизели автомобильных транспортных средств. Общие технические условия», хоть и носит рекомендательный характер, но требует применение закрытой системы вентиляции КП современных двигателей с воспламенением от сжатия.

В соответствии с требованиями ISO 17536 «Дорожные транспортные средства. Испытание аэрозольных сепараторов для двигателей внутреннего сгорания» унесенное масло в составе КГ на выходе из СВК должно быть не более 0,3 г/ч при этом эффективность СВК не ниже 95%.

Разработана общая схема проектирования закрытой системы вентиляции картерного пространства высокофорсированного автомобильного двигателя, учитывающая шесть основных задач, для каждой из которых были с сформированы свои цели и задачи, схема представлена на рисунке 1:

Рисунок 1 - Общая схема проектирования закрытой системы вентиляции картера

Шесть основных взаимосвязанных между собой задач (рисунок 1) общей схемы проектирования закрытой системы вентиляции детально будут рассмотрены в соответствующих главах научной работы.

Целью работы является улучшение эффективности закрытой системы вентиляции КГ, по принципу сепарации моторного масла с применением маслоотделителя по типу соплового аппарата, на этапе проектирования и доводки высокофорсированного автомобильного дизеля.

Для достижения цели сформулированы следующие задачи:

1) Разработать расчётные модели, описывающие процессы прорыва ОГ из КС в полость КП с учетом конструкции применяемых поршневых колец, свойств материалов из которых изготовлены поршни и гильзы цилиндров двигателя, а также режимов работы двигателя, позволяющих определить основной поток и объемный расход КГ в ЦПГ через зазоры в горячем состоянии при работе двигателя.

2) Установить современные численные значения к обобщенным требованиям и критериям оценки работоспособности и эффективности закрытой СВК высокофорсированного автомобильного дизеля.

3) Разработать эффективную закрытую систему вентиляции КП, соответствующую установленным современным численным значениям обобщенных требований и критериев работоспособности и эффективности системы.

4) Разработать программу и методику опытной апробации результатов теоретических исследований, в виде стендовых безмоторных и моторных испытаний.

5) Выполнить анализ влияния конструктивных параметров основных компонентов закрытой СВК на соответствие установленным современным численным значениям обобщенных требований и критериев оценки работоспособности и эффективности системы, и показатели рабочего процесса высокофорсированного автомобильного дизеля.

6) Сформировать рекомендации к конструктивным параметрам компонентов закрытой СВК на этапе проектирования и доводки высокофорсированного автомобильного дизеля.

Объект исследования: система вентиляции высокофорсированного У-образного автомобильного двигателя с воспламенением от сжатия типа 8ЧН 12/13.

Методология и методы исследований: расчетно-теоретические исследования проводились с использованием метода математической статистики, компьютерной графики, уравнений термодинамики, механики жидкости и газа, теории теплообмена и современных численных методов математического моделирования. Проверка достоверности расчетов проводилась путем сравнения данных моделирования и результатов экспериментальных исследований ДВС и его компонентов.

Научная новизна заключается в следующих результатах:

- расчётные модели описывающие процессы прорыва ОГ из КС в полость КП с учетом конструкции применяемых поршневых колец, свойств материалов из которых изготовлены поршни и гильзы цилиндров двигателя, а также режимов работы двигателя;

- теоретическое исследование процессов в открытых и закрытых СВК и значениях расхода КГ в зависимости от различных факторов;

- безмоторных экспериментальных исследований различных опытных конструкций маслоотделителей и моторных исследований новой конструкции закрытой СВК.

Практическая ценность научной работы состоит в следующем:

- установлены современные численные значения обобщенных требований и критериев оценки работоспособности и эффективности закрытой СВК;

- разработаны расчетные модели: термодинамики рабочего процесса высокофорсированного автомобильного двигателя с открытой и закрытой СВК; теплового и НДС поршней и гильз цилиндров различной геометрии; газодинамического анализа прорыва КГ через элементы ЦПГ;

- разработаны методики испытаний закрытой СВК и их компонентов;

- предложены конструкции маслоотделителей для открытых и закрытых исполнений СВК;

- предложены рекомендации по конструированию закрытой СВК и их компонентов для повышения эффективности работоспособности системы.

Достоверность и обоснованность научных положений и полученных результатов обусловлены:

- использованием фундаментальных законов и уравнений термодинамики, механики жидкости и газа, теории теплообмена и современных численных методов математического моделирования;

- согласованием результатов расчетных и экспериментальных исследований при оценке адекватности расчётных моделей.

Реализация результатов. Разработанные термодинамические модели рабочего процесса У-образного двигателя 8ЧН 12/13, методы расчетно-экспериментальных исследований теплового и НДС поршня и гильзы цилиндров, газодинамические модели прорыва КГ через ЦПГ используются в работе кон-структорско-исследовательского отдела двигателей и конструкторско-исследовательском отделе механизмов и систем двигателя Научно-технического центра ПАО «КАМАЗ» на этапе проектирования и доводки систем вентиляции КП современных двигателей. Разработанные расчётные модели, конструкция закрытой СВК и ее компоновка в составе автомобильных дизелей могут найти применение в учебном процессе кафедры ААДиД НЧИ К(П)ФУ при чтении курса «Конструирование двигателей» и «Экологическая безопасность двигателей с воспламенением от сжатия», а также при выполнении курсового проекта и выпускных квалификационных работ по направлению 13.04.03 - Энергетическое машиностроение.

Апробация работы. По основным разделам диссертационной работы были сделаны доклады на:

- всероссийской научно-практической конференции «У Камские чтения»,

2013 г., Набережные Челны, К(П)ФУ;

- всероссийской научно-практической конференции «VI Камские чтения»,

2014 г., Набережные Челны, К(П)ФУ;

- международной научно-практической конференции «Развитие дорожно-транспортного и строительного комплексов и освоение стратегически важных территорий Сибири и Арктики: вклад науки», 2014 г., Омск, СибАДИ;

- итоговая научно-образовательная конференция студентов Казанского федерального университета 2014 года: сборник тезисов, 2014г., Казань, КФУ;

- международной научно-практической конференции «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2015», 2015 г., Казань, АО «Казанский научно-исследовательский институт авиационных технологий»;

- всероссийской научно-практической конференции «УШ Камские чтения», 2016 г., Набережные Челны, К(П)ФУ;

- молодежной международной научно-технической конференции «Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования», 2016 г., Воронеж, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»;

- международной научно-практической конференции «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2016», 2016 г., Казань, АО «Казанский научно-исследовательский институт авиационных технологий»;

- международной научно-практической конференции «Двигатель-2017», 2017 г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана;

- всероссийской научно-практической конференции «IX Камские чтения», 2017 г., Набережные Челны, К(П)ФУ;

- международной научно-практической конференции «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2017», 2017 г., Казань, АО «Казанский научно-исследовательский институт авиационных технологий»;

- международной научно-практической конференции «Двигатели и компоненты транспортных средств: разработка и производство, эксплуатация и сервисное обслуживание», 2017 г., Протвино, НПО «ТУРБОТЕХНИКА»;

- IV Всероссийской научно-технической конференции «Автомобиле- и тракторостроение: проектирование, конструирование, расчет и технологии ремонта и производства», ФГБОУ ВО «Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова» г. Ижевск, 24 апреля 2020.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 23 печатные работы, в том числе 5 в изданиях рекомендованных ВАК и 4 патента на полезную модель.

Личный вклад автора заключается в участии и проведении основного объема расчетных и экспериментальных исследованиях, анализе, обобщении, интерпретации полученных результатов и формулировке общих выводов.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты расчётных моделей, позволяющих определить основной поток и объемный расход КГ в ЦПГ через зазоры в горячем состоянии при работе двигателя;

- установленные современные численные значения обобщенных требований и критериев оценки работоспособности и эффективности закрытой СВК высокофорсированных автомобильных дизелей;

- результаты расчетных и экспериментальных процессов, протекающих в закрытой СВК;

- практические рекомендации по оптимальному сочетанию конструктивных параметров компонентов закрытой СВК высокофорсированного автомобильного дизеля.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов работ, списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы 144 страниц, включая 126 страниц основного текста, содержащего 93 рисунка и 28 таблиц. Список литературы включает 151 наименование на 16 страницах, из них 37 на иностранном языке.

Глава 1. Состояние изучаемого вопроса

Для анализа текущего состояния изучаемого вопроса по разработке закрытой системы вентиляции КП высокофорсированного автомобильного двигателя был сформирован блок «Литературный и патентный анализ, бенчмаркинг», разработаны цель, задачи, требования, исходные и выходные данные, представленные на рисунке 2.

Рисунок 2 - Литературный и патентный анализ, бенчмаркинговые исследования

1.1. Анализ существующих проблем при проектировании закрытой СВК,

литературный и патентный обзор

«Потеет двигатель» - суть этих терминов в следующем, во время рабочего хода любого поршня часть ОГ, вследствие разности давления, прорывается через кольцевое уплотнение поршня и попадает в КП двигателя. В новом двигателе это количество сведено к минимуму, в старом же довольно много ОГ прорывается в КП двигателя. Количество КГ зависит от нагрузки. В КП возникает избыточное давление, которое зависит от движения поршня и от частоты вращения коленчатого вала. Это избыточное давление устанавливается во всех связанных с КП скрытых полостях (например, сливной маслопровод, картер привода газораспределительного механизма и т. п.) и может привести к просачиванию масла в местах уплотнения соединений элементов двигателя [53, 81].

Автомобили выбрасывают в окружающую среду много ядовитых веществ, из которых 65% содержат ОГ, 20% - КГ и 15% - пары топлива [54, 76]. В современных высокофорсированных двигателях доля частиц масла размером от 0 до 2 мкм возрастает, по сравнению с двигателями прошлых лет.

Сначала КГ в смеси с моторным маслом просто выбрасывались в атмосферу. Из соображений охраны окружающей среды уже давно используются СВК. СВК в двигателе выполняет две основные функции. Первая связана с осаждением масла непосредственно в системе для исключения его уноса из двигателя. Посредством слива осаждённое масло возвращается в КП двигателя. Вторая заключается в обеспечении минимального увеличения (уменьшения) давления КГ в КП относительно атмосферного (для надёжной работы уплотнений), т.е. с созданием наименьшего сопротивления от системы [9, 82].

СВК и КП в двигателе взаимосвязаны. В КП КГ неизбежно смешиваются с масляным туманом. Выход из КП является входом в СВК. КП - объём пространства внутри двигателя, ограниченный внутренними поверхностями деталей двигателя. Правильно сформированное и организованное КП значительно снижает нагруженность СВК. СВК может представлять собой совокупность элементов для: приёма КГ, маслоотделения, слива осаждённого масла в картер двигателя, отвода отсепарированных КГ [7, 65].

Работоспособность СВК определяется следующими характеристиками [86,

87, 88]:

- эффективность - способность СВК наиболее полно осаждать масло;

- исправность - обеспечение заданных параметров и герметичности системы;

- нагруженность - определяется фактическим количеством масла, попадающего на вход в СВК с КГ в единицу времени, и соотношением масла к количеству КГ.

На работоспособность СВК влияет количество образующихся КГ (расход КГ, определяющий их скорость в СВК), а также количество масла в КП на входе в систему, находящегося во взвешенном состоянии в каждый момент времени [24]. Значение давления КГ свидетельствует о гидравлическом сопротивлении СВК (для открытой системы). Увеличение расхода КГ повышает вероятность попада-

ния масла в СВК (в виде мелких частиц - «масляного тумана») и нагруженность СВК, что влияет на маслоотделение в СВК. При работе СВК масло из взвешенного состояния переходит в осажденное. Масло в осаждённом состоянии должно сливаться через элементы системы в КП двигателя. Температура КГ также влияет на процесс осаждения масла в системе (фактическая температура КГ при работе двигателя на эксплуатационных режимах достигает 125 °С, температура кипения масла в двигателе составляет порядка 300 0С). Чем выше температура, тем меньше размер частиц масла, попадающего в СВК. В СВК необходимо снижение температуры КГ для увеличения эффективности маслоотделения [33].

Существуют два типа СВК [31, 68, 69]:

- открытая с отводом КГ из КП в атмосферу;

- закрытая с подачей отводимых КГ из КП во впускной тракт.

К основным преимуществам открытой СВК следует отнести:

- простота конструктивной схемы;

- простота компоновки;

- отсутствие негативного воздействия на систему впуска и наддува;

- отсутствие влияния на рабочий процесс в цилиндре двигателя и как следствие на ВВВ;

- меньшая конструктивная масса;

- меньшие затраты на изготовление, обслуживание и ремонт;

- меньшее количество деталей СВК.

На ряду с этим открытая СВК имеет ряд недостатков:

- невозможность удалить аэрозоль масла размером 2 мкм и менее (результаты договорных работ НТЦ ПАО «КАМАЗ» с фирмой «Donaldson Europe») (рисунок 3);

- наличие ВВВ с КГ в атмосферу, что увеличивает общее экологическое воздействие двигателя на окружающую среду в целом.

Анализ, проведенный по заказу компании «КАМАЗ» для открытой СВК применяемой на их двигателях фирмой «Donaldson Europe» (Бельгия), показал, что использование инерционного способа очистки КГ позволяет удалять частицы

масла размером не менее 2 мкм, в то время как доля частиц по количеству размером менее 2 мкм в КГ составляет до 95% (рисунок 3). Основные преимущества закрытой СВК:

- процесс сепарации КГ от масляного аэрозоля более эффективен;

- отсутствие ВВВ в атмосферу из системы;

- общее экологическое воздействие на окружающую среду в целом снижается.

Рэзмео частиц, мкм

Рисунок 3 - Зависимость размера частиц от эффективности удаления

К основным недостаткам закрытой СВК следует отнести:

- достаточная сложность компоновки и конструктивной схемы;

- большое количество деталей СВК;

- большая конструктивная масса;

- необходимость строгого и регулярного обслуживания маслоотделителя, т.к. в случае засорения фильтра маслоотделителя у большинства маслоотделителей открывается перепускной клапан и неочищенные КГ поступают напрямую во впускной тракт;

- влияние на рабочий процесс в цилиндре двигателя (при неисправности системы);

- необходимость установки редуктора на линии, соединяющей маслоотделитель и впускную систему с целью исключения создания разряжения в КП при значительном засорении воздушного фильтра.

Сложность задачи при создании закрытой СВК состоит в том, что наличие мельчайших частиц масла в КГ, отводимых во впускную систему, приводит к за-коксовыванию колеса компрессора, залипанию элементов ОНВ, что приводит к потере мощности двигателя [3, 43, 73] и в конечном результате может вывести его из строя (см. рисунок 4).

Производители ТКР задают низкий допустимый уровень загрязнения маслом их продукции. Рекомендуемый предел для двигателей, устанавливаемых на легковые автомобили не более 0,2 г/час, для двигателей, устанавливаемых на грузовые автомобили предел не более 4 г/час унесенного масла на вход во впускную систему. Для достижения этого уровня требуется маслоотделитель с эффективностью отделения масла не ниже 95 % [56].

Водяные пары приводят к образованию эмульсии и пены в масле, что затрудняет доступ масла к трущимся поверхностям и таким образом снижает смазочные свойства масла. Пары топлива разжижают масло, что также ухудшает его смазочные свойства [1, 3]. В результате воздействия других компонентов КГ в масле образуются также кислоты, осадки и другие примеси, снижающие устойчивость конструктивных элементов двигателя к старению.

Условия образования КГ и достижения ими входа СВК во многом определяют дальнейшие процессы и явления, которые происходят непосредственно в самой системе.

Источники образования КГ (схематично представлены на рисунке 5) [60, 75]: а) прорыв рабочего тела через уплотнение между поршнем и гильзой цилиндра (прорыв первого вида);

Рисунок 4 - Закоксовывание деталей ТКР от неэффективной работы закрытой СВК ДВС

б) прорыв ОГ и свежего заряда через уплотнение и сопряжение клапанов (прорыв второго вида);

в) прорыв ОГ через уплотнение ротора ТКР (прорыв третьего вида).

Процесс образования КГ от прорыва рабочего тела через уплотнение между

поршнем и гильзой цилиндра, а также от прорыва ОГ и свежего воздуха через уплотнение и сопряжение клапанов носит нестабильный, пульсирующий характер.

Источники картерных газов

Утечка газов через уплотнение ЦПГ

Утечка газов через уплотнение ротора турбокомпрессора

Утечка газов через уплотнение клапанов

Рисунок 5 - Схематичное представление образования и движения КГ

В КП движение КГ к входу в СВК сопряжено с преодолением преград в виде вращающихся деталей двигателя, поперечных стенок блока цилиндров (опор коленчатого вала). В результате всего вышеизложенного в КП присутствуют волновые явления в среде КГ, которые необходимо учитывать при подборе конструкции СВК и формирования КП. При работе двигателя в КП развиваются явления интенсивного перемешивания КГ со сливающимся с деталей двигателя маслом, вызванного вращением деталей двигателя. КГ смешиваются также с маслом, отрываемым в КП потоками КГ с зеркала масляной ванны. Процесс перемешивания масла и КГ - барботаж. Интенсивность этого процесса существенно сказывается на нагруженности СВК [25, 33].

Главным понятием которым можно охарактеризовать процесс, протекающий в СВК является - коалесценция (от лат. coalesce - стараюсь, соединяюсь), слияние капель или пузырей при соприкосновении внутри подвижной среды (жидкости, газа) или на поверхности какого-либо тела (см. рисунок 6). Коалес-ценция сопровождается укрупнением капель (пузырей) и обусловлена действием

сил межмолекулярного притяжения. Это самопроизвольный процесс, сопровождающийся уменьшением свободной энергии системы [26, 99].

Рисунок 6 - Визуализация процесса коалесценция

1.2. Обзор конструктивных особенностей компонентов СВК высокофорсированных автомобильных дизелей

СВК У-образных двигателей КАМАЗ 8ЧН 12/13

СВК серийных У-образных двигателей «КАМАЗ» конструктивно одинаковы и представлены на рисунке 7.

Рисунок 7 - Общий вид У-образных двигателей КАМАЗ У8 (слева) и У6 (справа)

Открытая СВК, применяемая на двигателях КАМАЗ, позволяет достаточно эффективно отделять КГ от крупнодисперсной смеси масла в них. Попавшие в

СВК разные по величине частицы масла осаждаются непосредственно в системе не полностью. В трубке отвода КГ происходит частичное образование «масляного конденсата» от прошедшего СВК «масляного тумана». Вследствие этого за определенный период может наблюдаться отдельное каплепадение со среза трубки отвода КГ сконденсировавшегося масла. Это следует считать «уносом масла» с КГ. При потере эффективности СВК, т.е. при нарушении работы системы может произойти «унос масла» в виде непрерывного каплепадения или истечения масла из трубки отвода КГ.

При работе двигателя КГ образуются неравномерно, порционно и связано это с рабочим циклом двигателя, а также частотой его вращения [41, 94]. КП в целом и его часть перед входом в СВК не способствуют снижению волновых явлений, поэтому имеющиеся пульсации КГ передаются в СВК. Для снижения нагрузки на СВК необходимо исключить вероятность попадания в область на входе в СВК дополнительного количества масла (например, возможный прорыв масла из системы смазки через дефекты отливки блока цилиндров и т.п.). Необходимо также учесть значительное влияние на работу СВК кренов-деферентов. В положении отличного от положения в «горизонте», при колеблющемся «зеркале» масла относительно входа в штанговую полость второго цилиндра происходит нагружение СВК дополнительной подачей масла. Это граничит с условием частичного перекрытия входа в штанговую полость второго цилиндра и входа СВК.

Для обеспечения свойства бродоходимости двигателя СВК необходимо укомплектовывать дополнительными устройствами, позволяющими реализовы-вать это требование. Это связано с низким расположением верхней части и выхода СВК по отношению к уровню преодолеваемого брода.

Принципиальная схема КП и СВК двигателя КАМАЗ представлена на рисунке 8, конструктивное исполнение показано на рисунке 9:

Рисунок 8 - Общая схема КП и СВК двигателя КАМАЗ: 1 - масляная ванна; 2 - КП блока цилиндров двигателя; 3 - КП между картером маховика и блоком цилиндров; 4 - выход из КП и вход в СВК; 5 - СВК

В данном исполнении СВК слив в КП осуществляется через гидрозатвор.

Рисунок 9 - Открытая серийная СВК двигателя КАМАЗ: 1 - угольник сапуна (вход в СВК); 2 - трубка сапуна; 3 - маслоотделитель; 4 - гидрозатвор; 5 - трубка отвода КГ

Ранее на двигатели КАМАЗ устанавливали СВК, представленную на рисунке 10. В открытой СВК циклонного типа КГ отводятся из штанговой полости второго цилиндра, через угольник 1, в котором установлен завихритель 2.

Рисунок 10 - Схема открытой СВК циклонного типа (ранее устанавливаемой) на двигатели КАМАЗ:

I - угольник; 2 - завихритель;

3 - уплотнительное кольцо;

4 - труба; 5 - втулка внутренняя; 6 - труба слива масла; 7 - маслоотделитель; 8 - шланг угловой; 9,10 - хомуты;

II - трубка отвода газов; 12 - дроссель; 13 - кляммер

При работе двигателя КГ отводятся из штанговой полости второго цилиндра через угольник 1, далее через завихритель 2, получают винтовое движение. За счет действия центробежных сил капли масла, содержась в газах, отбрасываются к стенке трубы 4 и далее попадают в маслоотделитель 7, где отделенное масло через отверстие в картере агрегатов по трубке 6 сливаются обратно в КП. Очищенные КГ удаляются в атмосферу через трубку 11. В данной системе слив отделенного масла осуществляется через дроссель и трубку слива масла.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Андриянов Сергей Михайлович, 2023 год

Литература

1. Актуальные вопросы создания топливоподающих систем транспортных дизелей Текст.: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 30-летию ЯЗДА. Ярославль: Издательство ЯГТУ, 2002. - С.19 -33.

2. Альтшуль, А. Д. Гидравлика и аэродинамика (Основы механики жидкости) : учебное пособие / А. Д. Альтшуль, П. Г. Киселев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Стройиздат, 1975. - 323 с.

3. Андреев, Ю.В. Быстроходные дизели производства зарубежных стран: технические показатели [Текст]: учебное пособие для студентов специальности 101200 «Двигатели внутреннего сгорания» / Ю.В. Андреев, А.Е. Свистула. -Барнаул: Издательство АлтГУ, 2002. - 163 с

4. Андриянов С.М. Опытный стенд для исследования систем вентиляции картера дизелей / Румянцев В.В. // «У Камские чтения»: всероссийская научно-практическая конференция. В 3-х ч. Часть 1. / Под ред. Л.А. Симоновой. СПб.: Издательско-полиграфический центр Набережночелнинского института КФУ, 2013. - С.90-92.

5. Андриянов С.М. Анализ системы вентиляции картера современных дизелей и их будущее / Румянцев В.В. // «VI Камские чтения»: всероссийская научно-практическая конференция. В 3-х ч. Часть 1. / Под ред. Л.А. Симоновой. СПб.: Издательско-полиграфический центр Набережночелнинского института КФУ, 2014. - С.141-144.

6. Андриянов С.М. Формирование требований к системам вентиляции картера современных дизелей / Румянцев В.В. // «VI Камские чтения»: всероссийская научно-практическая конференция. В 3-х ч. Часть 1. / Под ред. Л.А. Симоновой. СПб.: Издательско-полиграфический центр Набережночел-нинского института КФУ, 2014. - С.144-147.

7. Андриянов С.М. Анализ и формирование требований к системам вентиляции картера дизелей / Башегуров С.В. // «Развитие дорожно-транспортного и

строительного комплексов и освоение стратегически важных территорий Сибири и Арктики: вклад науки». В 3-х ч. Книга 3. / Под ред. В.Ю. Кирничный. СПб.: Из-дательско-полиграфический центр СибАДИ, 2014. - С.240-246.

8. Андриянов С.М. Формирование требований к системам вентиляции картера современных дизелей / Румянцев В.В. // «Итоговая научно-образовательная конференция студентов Казанского федерального университета 2014 года: сборник тезисов» В 2 т. Том 2. / Печатается по рекомендации редакци-онно-издательского совета Казанского (Приволжского) федерального университета - Издательство Казанского университета, 2014. - С.260-261.

9. Андриянов С.М. Разработка методики проведения испытаний системы вентиляции картера дизелей для формирования требований к ней. «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2015» В 2-х ч. Часть 1. / Модератор: Н.Ф. Кашапов - Казань: Фолиант, 2015. - С.247-251.

10. Андриянов С.М. Анализ систем вентиляции картера и их перспективы / Хабибуллин Р.Г. // «VIII Камские чтения»: всероссийская научно-практическая конференция. Под ред. Л.А. Симоновой. Набережные Челны: Издательско-полиграфический центр Набережночелнинского института КФУ, 2016. -С.185-188.

11. Андриянов С.М. Система вентиляции картера дизеля, перспективы развития / Хабибуллин Р.Г. // «Альтернативные источники энергии в транспорт-но-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования»: сборник научных трудов по материалам ежегодных конференций. Том

3, выпуск 2 (5). Под ред. А.И. Новикова. Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», 2016. -С.206-209.

12. Андриянов С.М. Разработка маслоотделителя системы вентиляции картера дизельных двигателей / Хабибуллин Р.Г., Куликов А.С. // «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2016» В 2-х

4. Часть 1. / Модератор: Н.Ф. Кашапов - Казань: Фолиант, 2016. - С.251-255.

13. Андриянов С.М. Разработка маслоотделителя системы вентиляции картера дизельного двигателя / Хафизов Р.Х., Фардеев Л.И. // Сборник тезисов

докладов международной научно-технической конференций: "Двигатель-2017" / сост. Зенкин В.А., Мягков Л.Л.-М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017. с. 72-73.

14. Андриянов С.М. Анализ гидрозатвора системы вентиляции картера дизельного двигателя / Ямаев А.С., Башегуров С.В., Никишин В.Н. // «IX Камские чтения»: всероссийская научно-практическая конференция. Под ред. Л.А. Симоновой. Набережные Челны: Издательско-полиграфический центр Набережночел-нинского института КФУ, 2017. - С.227-231.

15. Андриянов С.М. Формирование высокого качества системы вентиляции картера на этапе проектирования и доводки высокофорсированного автомобильного дизеля / Ямаев А.С., Куликов А.С. // Материалы Международной научно-технической конференции. Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы 2017. (МНТК ИМТОМ 2017). В 2-х ч. Часть 1. Казань: Фолиант, 2017. - С. 74-77.

16. Андриянов С.М. Анализ требований к системе вентиляции картера высокофорсированного автомобильного дизеля / Никишин В.Н., Хасанов А.А. // X международная научно-практическая конференция «Двигатели и компоненты транспортных средств: разработка и производство, эксплуатация и сервисное обслуживание», НПО «ТУРБОТЕХНИКА» г. Протвино, 27-28 июня 2017. - С.60-65.

17. Андриянов С.М. Формирование высокого качества системы вентиляции картера на этапе проектирования и доводки высокофорсированного автомобильного дизеля / Никишин В.Н., Зарипов Р.Э., Куликов А.С. // Журнал «Автомобильных Инженеров». №4 (105) 2017. Ассоциация автомобильных инженеров. Исследования, конструкции, технологии. С. 16-19.

18. Андриянов С.М. Анализ и разработка маслоотделителя системы вентиляции картера высокофорсированного автомобильного дизеля / Никишин В.Н., Куликов А.С. // Журнал «Тракторы и сельхозмашины». №10 2017. Московский Политех. С. 20-27.

19. Андриянов С.М. Маслоотделитель системы вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания / Башегуров С.В., Ямаев А.С. // Патент на полезную

модель №111582, Россия, заявка №2011119675. Приоритет 16.05.2011г. Зарегистрировано 20.12.2011г.

20. Андриянов С.М. Устройство для вентиляции картерного пространства двигателя внутреннего сгорания / Башегуров С.В., Ямаев А.С. // Патент на полезную модель №108805, Россия, заявка №2011121494. Приоритет 27.05.2011г. Зарегистрировано 27.09.2011г.

21. Андриянов С.М. Маслоотделитель системы вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания (варианты) / Башегуров С.В., Ямаев А.С., Хусаинов И.Н. // Патент на полезную модель №111583, Россия, заявка №2011123340. Приоритет 08.06.2011г. Зарегистрировано 20.12.2011г.

22. Андриянов С.М. Маслоотделитель системы вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания / Ямаев А.С., Минеханов И.И., Хусаинов И.Н., Григорьев М.В. // Патент на полезную модель №169135, Россия, заявка № 2016129952. Приоритет 20.07.2016 г. Зарегистрировано 20.07.2016 г.

23. Арутюнян Д. Ближе к зелени. За рулем. -2008.-№5.-с.200-202.

24. Бабаев, А.И. Новое поколение дизелей «Mercedes-Benz» 500 серии для автомобилей большой грузоподъемности [Текст] / А.И. Бабаев // Анализ технического уровня и тенденций развития двигателей внутреннего сгорания / Под ред. Р.И. Давтяна. - М.: Информцентр НИИД, 1997. - Вып. 23. - С.3-42.

25. Байков, Б.П. Дизели Текст.: справочник / Б.П. Байков, В.А. Ваншейдт, И.П.Воронов и др.; под общей редакцией В.А. Ваншейдта, Н.Н. Иванченко, JI.K. Коллерова. Л.: Машиностроение, 1977. - 480 с.

26. Белов, И. А. Моделирование турбулентных течений : учебное пособие / И. А. Белов, С. А. Исаев. - СПб : Изд-во Балт. гос. техн. ун-та, 2001. - 108 с.

27. Болдырев, А. В. Численное моделирование трехмерных турбулентных течений вязкой несжимаемой жидкости в лопастных машинах : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 01.02.05 / Болдырев Алексей Владимирович. - Казань, 2009. - 19 с.

28. Браневская, И.М. Исследование влияния вентиляции картера на эксплуатационные показатели тракторного дизеля Текст.автореферат дис. . кан.тех.наук / С.В. Венцель. Харьков, 1972. - 22 с.

29. Брэдшоу, П. Введение в турбулентность и ее измерение / П. Брэдшоу.

- М. : Мир, 1974. - 278 с.

30. Валеев Д.Х. Тепловой расчет поршневых двигателей в программном обеспечении AVL BOOST. / Кадышев В.Г., Лущеко В.А. // Учебное пособие. -Набережные Челны: Изд-во НЧИ КФУ, 2019. - 157 с.

31. Варшавский, И,Л. Как обезвредить отработавшие газы автомобиля [Текст] / Р. В. Малов. - М.: Издательство «Транспорт», 1968. - 128 с.

32. Венцель, С.В. Применение смазочных масел в двигателях внутреннего сгорания Текст. -М.: Химия, 1979. - 240 с.

33. Взоров, Б.А. Тракторные дизели [Текст]: справочник / Б.А. Взоров, А.В. Адамович, С.Г. Арабян и др.; под общ. ред. Б.А. Взорова. - М.: Машиностроение, 1981. - 535 с.

34. Вибе, И. И. Новое о рабочем цикле двигателей. Скорость сгорания и рабочий цикл двигателя / И. И. Вибе. - Свердловск : Машгиз, 1962. - 274 с.

35. Волков, М.Ю. О системах вентиляции картера дизелей для легковых автомобилей и внедорожной техники [Текст]. Материалы докладов XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» / Отв. ред. И.А. Алешковский, П.Н. Костылев, А.И. Андреев. [Электронный ресурс]

— М.: Издательство МГУ; СП МЫСЛЬ, 2008. [Адрес ресурса в сети интернет: http://www.lomonosov-msu.ru/2008/.] ISBN 978-5-91579-003-1.

36. Волков, М.Ю. Совершенствование системы вентиляции картера двухцилиндрового дизеля: автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, дис. ... канд. техн. наук. В., 2008. 97с.

37. Волков, М.Ю. Проблемы развития систем вентиляции картера дизелей для большегрузных автомобилей, генераторных установок и внедорожной техники [Текст] / А.А. Гаврилов, Ю.И. Глушков //Актуальные проблемы эксплуатации автотранспортных средств: Материалы международной научно- практической конференции, посвященной 80-летию заслуженного деятеля науки РФ, д.т.н., профессора И.И. Аринина. - Владимир, 2007. - С. 200-203.

38. Волков, М.Ю. Расход картерных газов быстроходных дизелей [Текст]/ А.А. Гаврилов // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: Материалы XI Международной научно-практической конференции. - Владимир, 2008. - С. 220-222.

39. Волков, М.Ю. Влияние перепуска картерных газов во впускной тракт на экологические показатели дизеля // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: Материалы XI Международной научно-практической конференции. - Владимир, 2008. - С. 220-222.

40. Волков, М.Ю. Рециркуляция картерных газов во впускной тракт дизеля // Известия ВУЗов. Серия Машиностроение. - 2008. -№10.

41. Воронин Д.М. Влияние конструктивных параметров двигателя на величину пульсаций потока картерного газа / Гуськов Ю.А., Вертей М.Л., Сафаров А.В. // Технические науки. УДК 621.431.73. Вестник КрасГАУ.2016. №12. -с.112-117.

42. Вырубов, Д.Н. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей [Текст] / Д.Н. Вырубов, Н.А. Иващенко, В.И. Ивин; под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. - М.: Машиностроение, 1983.-372 с.

43. Выхлопные газы [Электронный ресурс]: Википедия. Свободная энциклопедия. - Режим доступа: https://m.wikipedia.org/wiki/Выхлопные_газы (дата обращения: 13.03.2020).

44. Гаврилов А.А. Математическая модель цикла дизеля с закрытой системой вентиляции картера / Гоц А.Н., Морозов В.В. // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 3.

45. Гаврилов А.А., Морозов В.В., Сысоев С.Н. О РАСХОДЕ КАРТЕРНЫХ ГАЗОВ БЫСТРОХОДНЫХ ДИЗЕЛЕЙ // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 4.: URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=6486 (дата обращения: 16.12.2021).

46. Гаврилов, А. А. Расчет циклов поршневых двигателей : учебное пособие / А. А. Гаврилов, М. С. Игнатов, В. В. Эфрос. - Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та, 2003. - 124 с.

47. Гаврилов, А.А. / Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: Материалы XI Международной научно-практической конференции. Владимир, 2008. - С. 220-222.

48. Гальговский, В.Р. Пути и методы совершенствования экономических и экологических показателей транспортных дизелей [Текст]: автореферат дис. ... докт. техн. наук / В.Р. Гальговский. - М.: МГТУ им. Баумана, 1991.- 64 с.

49. Гальговский, В.Р. Развитие нормативов ЕЭК ООН по экологии и формирование высокоэффективного транспортного дизеля [Текст] / В.Р. Гальговский, В.А. Долецкий, Б.М. Малков. - Ярославль: Издательство ЯГТУ, 1996.-171 с.

50. Гарбарук А.В. Моделирование турбулентности в расчетах сложных течений: учебное пособие / А.В. Гарбарук, М.Х. Стрелец, М.Л. Шур - СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. - 88 с.

51. Гоц, А. Н. Кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма поршневых двигателей: учебное пособие / А. Н. Гоц. - Владимир : Изд-во Вла-дим. гос. ун-та, 2005. - 124 с.

52. Гриднев И.А. Математическая модель газодинамических процессов в картере поршневого ДВС и ее реализация в SCILAB / Коньков А.Ю. // Ученые заметки ТОГУ 2017, Том 8, №4. С. 100-109.

53. Гурьянов, Д.И. Экологически чистый транспорт: направления развития. Инженер, технолог, рабочий. №2, 2001. -с. 12-14.

54. Данилов, Ю.И. Совершенствование диагностирования цилиндропорш-невой группы автотракторных дизелей по температуре в камере сгорания : дис. ... канд. техн. наук : 05.20.03 / Данилов Юрий Игоревич. - Саратов, 2016. -118 с.

55. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 1. Теория рабочих процессов : учебник для вузов / В. Н. Луканин, К. А. Морозов, А. С. Хачиян и др.; Под ред. В. Н. Луканина и М. Г. Шатрова. - 4-е изд., испр. - М. : Высшая школа, 2010. - 479 с.

56. Дурст, М. Фильтрация в автомобилях [Текст]. / Г.-М. Кляйн, Н. Мозер - Мюнхен, 2005. - 95 с.

57. Дьяченко, Н.Х. Теория двигателей внутреннего сгорания [Текст] / Н.Х. Дьяченко, А.К. Костин, Б.П. Пугачев, Р.В. Русинов, Г.В. Мельников; под ред. Н.Х. Дьяченко. - Л.: Машиностроение, 1974. - 552 с.

58. Завьялов, О. Г. Нестационарные течения жидкости и газа в опорах скольжения с учетом колебаний поверхностей : автореф. дис. ... докт. техн. наук : 01.02.05 / Завьялов Олег Геннадьевич. - Томск, 2011. - 33 с.

59. Зарипов Р. Э. Формирование высоких экологических показателей при проектировании современного двигателя внутреннего сгорания за счёт применения рециркуляции отработавших газов / Андриянов С.М., Куликов А.С., Никишин В.Н. // Журнал «Автомобильных Инженеров». №6 (107) 2017. Ассоциация автомобильных инженеров. Экология. С. 44-47.

60. Звонов, В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания Текст. / В.А. Звонов. М.: Машиностроение, 1981. - 160 с.

61. Идельчик, И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И. Е. Идельчик; под ред. М. О. Штейнберга. - М. : Машиностроение, 1992. - 672 с.

62. Исаченко, В. П. Теплопередача : учебник для вузов / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Энергия, 1975. - 488 с.

63. Исследования фильтрации воздуха, топлива и масла для форсированных тракторных дизелей Текст. // Сб. науч. тр. НАТИ. -М.: НАТИ, 1981.-79 с.

64. Кавтарадзе, Р. З. Теория поршневых двигателей. Специальные главы: учебник для вузов / Р. З. Кавтарадзе. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2008. - 720 с.

65. Каменев, В.Ф. Принципы построения математической модели современного дизеля с комплексной системой снижения вредных выбросов / Щеглов П.А., Надарейшвили Г.Г. // Механика машин, механизмов и материалов. 2016. №2 (35). - с.81-85.

66. Козликин, В.И. Повышение экологичности автомобильного транспорта / Ловцов И.А. // УДК 629.113. Будущее науки - 2015. Том 2. 23-25 апреля 2015 года. -с. 264-268.

67. Конструирование двигателей внутреннего сгорания: Учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» направления подготовки «Энергомашиностроение» / Н.Д.Чайнов, Н.А.Иващенко, А.Н.Краснокутский, Л.Л.Мягков; под ред. Н.Д.Чайнова. М.: Машиностроение, 2008. - 496 с.

68. Конструкция и расчет автотракторных двигателей / М. М. Вихерт, Р. П. Доброгаев, М. И. Ляхов и др.; под ред. Ю. А. Степанова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1964. - 552 с.

69. Круглов, М. Г. Газовая динамика комбинированных двигателей внутреннего сгорания: учебное пособие для студентов, обучающихся по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» / М. Г. Круглов, А. А. Меднов. - М. : Машиностроение, 1988. - 360 с.

70. Кулешов, А.С. Развитие методов расчета и оптимизация рабочих процессов ДВС : дис. докт. техн. наук : 05.04.02 / Кулешов Андрей Сергеевич. -Москва, 2011. - 235 с.

71. Кульчицкий, А.Р. Исследование процессов образования и разработка методов снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизелей внедорожных машин [Текст]: дис. ... док. тенх. наук: 05.04.02: защищена 26.12.06 /

A.Р. Кульчицкий. - Владимир, 2006. - 357 с

72. Кульчицкий, А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей Текст. / А.Р. Кульчицкий. Владимир: Издательство ВлГУ, 2000. - 256 с.

73. Куприн, Н.П. Влияние некоторых параметров на токсичность отработавших газов ДВС / Бащев А.Ю., Камбур А.Ю. // Безопасность жизнидеятельно-сти в экологически неблагоприятных условиях. Текст.

74. Кутенёв, В.Ф. Проблемы экологии автотранспорта в России [Текст] /

B.Ф. Кутенев, В.А. Звонов, Г.С. Корнилов // Экология двигателя и автомобиля: Сб. науч. тр. НАМИ. - М., 1998. - С. 3-11.

75. Кутенёв, В.Ф. Исследование влияния системы вентиляции картера автомобильных бензиновых двигателей на выбросы вредных веществ с отработав-

шими газами [Текст]: автореферат дис. ... канд. техн. наук / В.Ф. Кутенёв. - М.: НАМИ, 1975.- 23 с.

76. Левит, С. М. Повышение износостойкости деталей ЦПГ и снижение расхода масла на угар в автомобильном двигателе : диссертация ... кандидата технических наук : 05.04.02. - Москва, 1988. - 195 с. : ил. Тепловые двигатели.

77. Лиханов, В.А. Снижение токсичности автотракторных дизелей [Текст] / В.А. Лиханов, A.M. Сайкин. -М.: Колос, 1994. - 224 с.

78. Лойцянский, Л. Г. Механика жидкости и газа : учебник для вузов / Л. Г. Лойцянский. - 7-е изд., испр. - М. : Дрофа, 2003. - 840 с.

79. Маев, В.Е. Воздухоочистители автомобильных и тракторных двигателей [Текст]. /Н.Н. Пономарев. -М.: Машиностроение, 1971. - 175с.

80. Марков, В.А. Токсичность отработавших газов дизелей Текст. / В.А. Марков, P.M. Баширов, И.И. Габитов. М.: Издательство МГТУ им. Баумана, 2002. - 376 с.

81. Мотыченков, Л.А. Математическая модель для расчёта утечек через поршневые кольца // Международный научный журнал «Молодой учёный», №9 (113). -Казань, 2016. - С. 217-223.

82. Никишин, В. Н. Подшипники скольжения в автомобиле - и двигателе-строении : учебное пособие / В. Н. Никишин, К. Г. Белоконь, С. В. Сибиряков. -Набережные Челны : Изд-во Камской гос. инж.-экон. акад., 2012. - 213 с.

83. Никишин, В. Н. Формирование и обеспечение качества автомобильного дизеля. Часть I / В. Н. Никишин. - Набережные Челны : Изд-во Камской госуд. инж.-экон. акад., 2006. - 456 с.

84. Никишин, В. Н. Формирование и обеспечение показателей качества дизелей на стадии их проектирования и доводки :дис. ... д-ра техн. наук : 05.04.02, 01.02.06 / Никишин Вячеслав Николаевич. - М., 2007. - 33 с.

85. Никишин, В. Н. Формирование и обеспечение качества автомобильного дизеля. Часть II / В. Н. Никишин. - Набережные Челны : Изд-во Камской госуд. инж.-экон. акад., 2008. - 175 с.

86. Николаев, Е.В. Совершенствование технологии диагностирования ци-линдропоршневой группы дизельного двигателя по параметрам картерных газов: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.20.03 / Николаев Евгений Владимирович. -Москва, 2013. -17 с.

87. Озимов, П.Л. Развитие конструкции дизелей с учетом требований экологии [Текст] / П.Л. Озимов, В.К. Ванин // Автомобильная промышленность, 1998. -№11.-С.31-32.

88. Орлов, П. И. Основы конструирования : справочно-методическое пособие. В 2-х кн. Кн. 2. / П. И. Орлов; под общ. ред. П.Н. Учаева. - 3-е изд., ис-правл. - М. : Машиностроение, 1988. - 544 с.

89. Патанкар, С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости / С. Патанкар. - М. : Энергоатомиздат, 1984. - 154 с.

90. Петриченко, Р. М. Рабочие процессы поршневых машин / Р. М. Петриченко, В. В. Оносовский. - Л. : Машиностроение, 1972. - 168 с.

91. Попов И.А. Теплогидравлическая эффективность перспективных способов интенсификации теплоотдачи в каналах теплообменного оборудования при вынужденном и свободноконвективном движении теплоносителей / Автореферат дисс. д-ра техн. наук. - Казань, 2008. - 41с.

92. Попов, Н. С. Транспортные машины с газотурбинными двигателями / Н. С. Попов, С. П. Изотов, В. В. Антонов. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л. : Машиностроение, 1987. - 259 с.

93. Попык, К. Г. Динамика автомобильных и тракторных двигателей / К. Г. Попык. - М. : Высш. шк., 1970. - 328 с.

94. Поршневые и газотурбинные двигатели [Текст]. // Экспресс - информация. -М.: 1964. - №45 - С. 321.

95. Преображенский, В. П. Теплотехнические измерения и приборы : учебник для вузов по специальности «Автоматизация теплоэнергетических процессов» / В. П. Преображенский. - 3-е изд., перераб. - М. : Энергия, 1978. - 704 с.

96. Разлейцев, Н. Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях / Н. Ф. Разлейцев. - Харьков : Изд-во Харьк. ун-та, 1980.- 169 с.

97. Руководство пользователя многофункционального пакета программ «ЛОГОС» версия 4.0. Вычислительная гидродинамика. - Саров : Изд-во «РФЯЦ-ВНИИЭФ» ИТМФ, 2012. - 933 с.

98. Семенов, Б. Н. Рабочий процесс высокооборотных дизелей малой мощности / Б. Н. Семенов, Е. П. Павлов, В. П. Копцев. - Л. : Машиностроение, 1990. - 240 с.

99. Смайлис, В.И. Малотоксичные дизели Текст. / В.И. Смайлис. Л.: Машиностроение, 1974. - 126 с.

100. Совершенствование работы систем воздухоочистки, смазки и охлаждения тракторных дизелей [Текст] // Реферативный сборник. Серия «Тракторы, самоходные шасси и двигатели, агрегаты и узлы». - М.: ЦНИИТЭИ тракторосель-хозмаш, 1974. - 30 с.

101. Современные автомобильные воздухоочистители [Текст]. // НАМИ. -М.:, «НИИНАВТОПРОМ», 1972. - 65 с.

102. Технический регламент "О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ". Утвержден Постановлением Правительства Российской Федерации от 12 октября 2005г. №609.

103. Фирсов, Д. К. Метод контрольного объема на неструктурированной сетке в вычислительной механике / Д. К. Фирсов. - Томск : Изд-во Томск. гос. унта, 2007. - 72 с.

104. Франц К. Мозер. Дизель в 2015 г.: Требования и направления развития технологий дизелей для легковых и грузовых автомобилей. - Журнал автомобильных инженеров, 2008, №4(51).

105. Фрик, П. Г. Турбулентность: модели и подходы : курс лекций. Часть I / П. Г. Фрик. - Пермь : Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 1998.- 108 с.

106. Фрик, П. Г. Турбулентность: модели и подходы : курс лекций. Часть II / П. Г. Фрик. - Пермь : Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 1999. - 136 с.

107. Чарный, И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах Текст. / И.А. Чарный. 2-е изд. - М.: Недра, 1975. - 292 с.

108. Харчук, С. И. Исследование влияния модели турбулентности и расчетной сетки на результаты численного моделирования / С. И. Харчук, А. В. Болдырев, В. Л. Мулюкин // Гидрогазодинамика, гидравлические машины и гидроп-невмосистемы : тр. межд. науч.-техн. и науч.-метод. конф. / Моск. энерг. ин-т. -М., 2006. - С. 43-46.

109. Харчук, С. И. Расчет напорной характеристики центробежного насоса численным методом / С. И. Харчук, А. В. Болдырев, С. М. Жижин // Вестник УГАТУ. - 2009. - № 2(31). - С. 51-58.

110. Харчук, С. И. Численное моделирование работы центробежного насоса БЭН 221/1-ОС / С. И. Харчук, А. В. Болдырев, В. Л. Мулюкин, С. М. Жижин // Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики «АНТЭ-07» : мат. межд. науч.-техн. конф. / Казан. гос. техн. ун-т. - Казань, 2007. - С. 106-110.

111. Чернышев, Г. Д. Рабочий процесс и теплонапряженность автомобильных дизелей / Г. Д. Чернышев, А. С. Хачиян, В. И. Пикус; Под общ. ред. Г. Д. Чернышева. - М. : Машиностроение, 1986. - 215 с. : ил.; 20 см. Автомобильные двигатели дизеля - Рабочий процесс Автомобильные двигатели дизеля - Тепловой режим.

112. Чистяков, В. К. Динамика поршневых и комбинированных двигателей внутреннего сгорания : учебное пособие для машиностроительных вузов по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» / В. К. Чистяков. - М. : Машиностроение, 1989. - 256 с.

113. Шароглазов, Б. А. Двигатели внутреннего сгорания: теория, моделирование и расчет процессов : учебник по курсу «Теория рабочих процессов и моделирование процессов в двигателях внутреннего сгорания» / Б. А. Шароглазов, М. Ф. Фарафонтов, В. В. Клементьев. - Челябинск : Изд. ЮУрГУ, 2004. - 344 с.

114. ANSYS Workbench User's Guide. ANSYS Release 12.1. - U.S.A.: AN-SYS, Inc, 2009. - 120 P.

115. Alfa Laval announces high-capacity air separator for crankcase gas cleaning / M. Englund // High-capacity air separator for crankcase gas cleaning. -

https://pdf.directindustry.com/pdf7alfa-laval/product-leaflet-purevent-centrifugal-oil-mist-separator-cleanmg-crankcase-gas/16602-133228-_4.html.

116. Bohren, C.F.; Huffman, D.R.: Absorption and Scattering of Light by Small Particles. New York: John Wiley & Sons (1983).

117. Chapman, K. S. Simplified methodology to correct turbocharger field measurements for heat transfer and other effects / K.S. Chapman, R. Nguru, J. Shultz // Final Report for Gas Research Institute, GRI-02/015. - 2002.

118. Clearing the fog: An introduction to crankcase ventilation // Cummins Filtration. - https : //pdf4pro. com/view/crankcase-ventilation-cummins-filtration-67d6ad.html.

119. Closed crankcase filtration: The next step in diesel engine emissions reduction / M. Barris // Feature Article. - https ://www.parker. com/content/dam/Parker-com/Literature/Racor/Racor-Engine-Air-Filtration - Closed-Crankcase-Ventilation-Filtration_-_7678.pdf.

120. Closed crankcase ventilation filtration systems. Technical information // Parker Hannifin Corporation. Racor division. - https: //pdf. nauticexpo. com/pdf/parker-hannifin/crankcase-ventilation/21487-96369.html.

121. Crankcase ventilation filter systems // Parker-Hannifin Corporation. Racor division — https : //www.parker. com/content/dam/Parker-com/Literature/EM0E/bro/7790_BR0_Crankcase_Ventilation.pdf.

122. Closed crankcase ventilation (CCV) emission controls // Wrap offroad diesel retrofit guidance document. -https://www.parker.com/literature/Racor/55021 Rev C CCV Series.pdf.

123. Crankcase ventilation filters / T. Johnson // BOATKEEPER -https://seagrant.uaf.edu/bookstore/boatkeeper/crankcase-filters.pdf.

124. Closed crankcase ventilation system / US Patent // PatentStorm LLC. -https://patents.google.com/patent/US6779516.

125. Crankcase ventilation filter systems. How its works // Mid-Atlantic Engine Supply Corp. - https://maesco.com/products/racor/r ccv intro/r ccv intro.html.

126. Crankcase ventilation filtration systems for diesel engines // Filter manufacturers council. Technical service bulletin 05-1. -https://www.autocare.org/docs/default-source/communities-files/fmc/bulletins/05-1-crankcase-ventilation-filtration-systems-for-diesel-engines.

127. Diesel engine crankcase ventilation filter / US Patent // PatentStorm LLC. -https://archive.epa.gov/international/air/web/pdf/default-file dieselfact 0106.pdf.

128. Diesel vehicles crankcase emissions fact sheet // Clean air news. -https://theicct.org/wp-content/uploads/2021/06/ICCT PEMS-study diesel-

cars 20141013 0.pdf.

129. DVERT. DEUTZ Variable Emission Reduction Technology [Текст] / DEUTZ AG, Deutz. - Mulheimer Str. 147-149, Order № 0031 2104/VM-V/02/2005, 2005.-16 s.

130. Electric Power Application and Installation Guide. Crankcase Ventilation // Caterpillar. - https://s7d2.scene7.com/is/content/Caterpillar/CM20160713-53120-62603.

131. Eliminate crankcase emissions and improve in-cab air quality // Donaldson Spiracle™...A Crankcase filtration system (CFS). -https://www.yumpu.com/en/document/view/7555282/donaldson-spiracle-crankcase-filtration-system.

132. Fairbanks, J. The Importance of Diesel in Today's Economy [Текст] / J. Fairbanks // Symposium Summary. The Future of Diesel: Scientific Issues 2000 Air Pollution Symposium. - Massachusetts, Energy Laboratory Publication № EL 00-007, 2000.-P. 1.

133. Hinds, W.C.: Aerosol Technology. 2nd Edition. New York: John Wiley & Sons (1999).

134. How to select your retrofit Spiracle™ crankcase filtration system (CFS) // Donaldson Company, Inc. - https: //www. wanderlodgeowners group. com/downloads/PT-42%20Files/Donalson%20crank%20filter.pdf.

135. Kaye, B.H.: Characterization of Powders and Aerosols. Weinheim: Wiley-VCH (1999).

136. Krause, W.: Ölabscheidung in der Kurbelgehäuseentlüftung. Dissertation Universität Kaiserslautern, (1995).

137. Leschonski, K.: Grundlagen und moderne Verfahren der Partikelmesstechnik. 18. Clausthaler Kursus (1996).

138. Parker, K. (Ed.): Applied Electrostation [Текст]. - London, Blackie Academic & Professional, 1997.

139. Podevin, P. Influence of the lubricating oil pressure and temperature on the performance at low speeds of a centrifugal compressor for an automotive engine / P. Podevin, A. Clenci, G. Descombes // Applied thermal Engineering. - 2011. - vol. 31. -P. 194-201.

140. Pro Vent® - MANN+HUMMEL oil separator for closed and open crank-case ventilation // MANN+HUMMEL GMBH. -https://www.mannfiltersrus.com/media/catalogues-

pdf/MANN HUMMEL Crankcase Ventilation EN.pdf.

141. REAL Performance. Clearing the fog with crankcase ventilation // Cummins Filtration. - http://www.cumminsfiltration.com/en/products/en/prod/ /inn envi-roguard.shtml.

142. Reinhard Tatschl. Basics of the Numerical Simulation of Oil Droplet Formation in the Crankcase of an IC Engine / Wilfried Edelbauer, Heinrich Kratochwill, Günter Brenn // CMFF'06 - Conference on Modelling Fluid Flow. September 6-9, 2006. Budapest, Hungary.

143. Sauter, H.L.: Untersuchung der Strömungsformen in einem horizontalen Verdampferrohr. Diplomarbeit Institut für Thermodynamik der Luft- und Raumfahrt Universität Stuttgart, (1996).

144. Schaber, K., Schenkel, A., Zahoransky, R.A.: Drei-WellenlängenExtinktionsverfahren zur Charakterisierung von Aerosolen unter industriellen Bedingungen. In: Technisches Messen (1994), Heft 7/8, 295-300.

145. Schelling, H.: Ölverbrauch und Durchblasemenge. Mahle Kolloquium, (1977), 75ff.

146. Schmitt, S. Hochprazise messungen der reibleistungen von abgasturboladern / S. Schmitt, W. Schmid, G. Hertweck, M. Schlegl, S. Staudacher // Aufladetechnische Konferenz. - 2007.

147. Seume, J. Untersuchung und empirische Modellbildung des Reibmomentes von Turboladerlagerungen / J. Seume, A. Vorreiter, B. Ziesenis // Heft R 537 Informationstagung Motoren, Fruhjahr. - 2007.

148. Swanson, E. Fixed-geometry, hydrodynamic bearing with enhanced stability characteristics / E. Swanson // Society of Tribologists and Lubrication Engineers (STLE) Tribology Transactions. - 2005. - vol. 48. - № 1. - P. 82-92.

149. Trautmann, P. Messung und Abscheidung von Olnebelaerosolen aus der Kurbelgehauseentluftung von Verbrennungsmotoren [Текст]. // Sauter, H. -Teil 1, MTZ (61), 12/2000, Teil 2, MTZ Motortechnische Zeitschrift (62), 1/2001.

150. Wilfried Edelbauer. Numerical Oil and Air Flow Simulation in a Real Life Engine Crankcase / Andreas Diemath, Heinrich Kratochwill, Reinhard Tatschl // CMFF 09 The 14th International Conference on Fluid Flow Technologies. 09.09.2009 -12.09.2009. Budapest, Hungary.

151. Wilfried Edelbauer / Simulation of the ventilation losses in the crankcase of an internal combustion engine / Andreas Diemath and Heinrich Kratochwill // Progress in Computational Fluid Dynamics, Vol. 10, No. 1, 201.

Приложение

Т

АКТ

Промышленном апробации материалов диссертации Апдриянова Сергея М и хайло и мча «Улучшение Эффективности системы вентиляции картера на папе проектирования и доводки иыисокофорсироваиного автомобильного дизели»

Настоящим актом утверждается, что и tiаучно-тешщчсском неш.ре И АО & КАМАЗ» проведена апробация научно - технической разработки Апдрняпова t\M. соискателя Паберсжпочел пинского филиала Казанского (I [ривблжскогй) федерального университета.

Разработанные в рамках диссертационной работы математические модели рабочего процесса, теплового и напряженно-деформированного состояния гильзы цилиндров и поршней двигателя VK 411 12/13, а тазсже компоновочные решения используются на этане? проектирования и доводки систем вентиляции картер!iого пространства семейства дщпателей «КАМАЗ» V8 и конструкторском отделе двигателей и копструк^орско-не с дед о вате л ьщом отдоще механизмов и систем двигателя, научно-технического центра П.АО «КАМАЗ».

Результаты проведенной апробации показали достаточную эффектияиость отделения и осаждения моторного масла от чартерных Шон как открытой, Т4к и закрытой системой вентиляции карточного п ростра; ¡стна, в сос таве двйтгеди «КАМАЗа 740.735-400.

1 ланпый конструктор по двигателям

I ГГЦ 11 АО «КАМАЗ»